Подуровень 3 – объект управления каналами (LME)

3.3 Подуровень 3 – объект управления каналами (LME)

3.3.1 Доступ к каналу данных

SOTDMA, ITDMA, TDMA cо случайным доступом (RATDMA) и TDMA с фиксированным доступом (FATDMA). SOTDMA – основная схема, используемая для запланированных повторяющихся передач со станции, находящейся в автономном режиме. Другие схемы доступа могут быть использованы, например, когда необходимо изменить интервал между отчетами или нужно передать неповторяющееся сообщение.

3.3.1.1 Совместное действие на канале данных

3.3.1.2 Подходящие интервалы

0	1	2	3	4	5	6	7
E	E	F	F	F	F	F	E

При выборе из числа подходящих интервалов для передачи по одному каналу, следует рассматривать использование интервалов на других каналах. Если подходящий интервал на другом канале используется другой станцией, при использовании интервала нужно следовать тем же правилам, что и для повторного использования интервала (см. § 4.4.1). Если интервал на другом канале занят или распределен другой базовой станцией или подвижной станцией, этот интервал следует повторно использовать только в соответствии с § 4.4.1.

Интервалы другой станции, навигационный статус которой не установлен как "на якоре" или "пришвартована", и с которой не осуществлялся прием в течение 3 мин., следует использовать как подходящие интервалы для запланированного повторного использования интервалов.

Собственная станция неспособна осуществлять передачу в смежном интервале на двух параллельных каналах из-за необходимого на переключение времени (см. § 2.11.1). Поэтому два смежных интервала, с каждой стороны интервала, который используется собственной станцией на одном канале, не следует рассматривать как подходящие интервалы на другом канале.

Цель преднамеренного повторного использования интервалов и поддержания минимум четырех подходящих интервалов в пределах одной вероятности использования для передачи состоит в обеспечении высокой вероятности доступа к каналу. Чтобы в дальнейшем обеспечить высокую вероятность доступа, при использовании интервалов применяются характеристики "сроки занятости", с тем чтобы интервалы постоянно становились доступными для нового использования.

На рисунке 9 иллюстрирован процесс выбора из подходящих интервалов для передачи по каналу.

3.3.2 Режимы работы

3.3.2.1 Автономный и непрерывный

3.3.2.2 Присвоенный

3.3.2.3 Опрашиваемого

3.3.3 Инициализация

3.3.4 Схемы доступа к каналу

3.3.4.1 Инкрементный TDMA – ITDMA

ITDMA следует использовать в трех случаях:

– вход в сеть каналов данных,

– временные изменения и изменения интервалов между отчетами,

– предварительное объявление о сообщениях, связанных с безопасностью.

3.3.4.1.1 Алгоритм доступа ITDMA

Первый интервал передачи во время входа в сеть каналов данных следует распределить при помощи RATDMA. Этот интервал следует, затем, использовать в качестве интервала первой передачи ITDMA.

Когда с более высоких уровней "диктуется" временное изменение интервалов между отчетами или необходимость передачи сообщения, связанного с безопасностью, следующий запланированный интервал SOTDMA может с упреждением быть использован для передачи ITDMA.

Перед передачей в первом интервале ITDMA, станция случайным образом выбирает следующий интервал ITDMA и вычисляет относительное смещение к его положению. Это смещение следует ввести в режим связи ITDMA. Принимающие станции смогут обозначить интервал, отмеченный этим смещением, как распределенный извне (см. §§ 3.3.7.3.2 и 3.1.5). Режим связи передается как часть передачи ITDMA. Во время входа в сеть, станция также показывает, что следует зарезервировать интервалы ITDMA для одного дополнительного кадра. Процесс распределения интервалов продолжается столько, сколько требуется. В последнем интервале ITDMA относительное смещение устанавливается равным нулю.

3.3.4.1.2 Параметры ITDMA

ТАБЛИЦА 13

3.3.4.2 TDMA со случайным доступом – RATDMA

3.3.4.2.1 Алгоритм RATDMA

Станции AIS следует избегать использования RATDMA. Запланированное сообщение следует, в первую очередь, использовать для объявления о следующей передаче, чтобы избежать передач с использованием RATDMA.

Сообщения, в которых используется схема доступа RATDMA, сохраняются в порядке очередности "первым вошел, первым вышел" (FIFO). Когда обнаружен подходящий интервал (см. § 3.3.1.2), станция случайным образом выбирает значение вероятности (LME.RTP1) между 0 и 100. Это значение следует сравнить с текущей вероятностью для передачи (LME.RTP2). Если LME.RTP1 равно или меньше чем LME.RTP2, передача должна происходить в подходящем интервале. Если нет, LME.RTP2 следует увеличить с помощью приращения вероятности (LME.RTPI), а станции следует подождать следующий подходящий интервал в кадре.

Диапазоном интервалов (SI) для RATDMA должны являться 150 временных интервалов, что эквивалентно 4 с. Ряд подходящих интервалов должен быть выбран из SI, поэтому передача будет происходить в течение времени, не превышающего 4 с.

Каждый раз, когда вводится подходящий интервал, применяется в-постоянный алгоритм. Если в алгоритме определяется, что передача должна быть запрещена, то параметр LME.RTCSC уменьшается на единицу, а LME.RTA увеличивается на единицу.

LME.RTCSC также может быть уменьшен в результате распределения интервала из ряда подходящих другой станцией. Если LME.RTCSC  LME.RTA  4, то ряд подходящих интервалов следует дополнить новым интервалом из диапазона текущего интервала и LME.RTES, следуя критерию выбора интервала.

3.3.4.2.2 Параметры RATDMA

ТАБЛИЦА 14

3.3.4.3 TDMA с фиксированным доступом – FATDMA

1. Алгоритм FATDMA

Резервирования FATDMA применяются в пределах 120 морских миль от резервирующей базовой станции. Станциям AIS (за исключением случаев, когда используется FATDMA) не следует использовать зарезервированные с помощью FATDMA интервалы в пределах этой области. Базовые станции могут повторно использовать зарезервированные с помощью FATDMA интервалы в пределах этой области для их собственных передач FATDMA, но не могут повторно использовать зарезервированные с помощью FATDMA интервалы для передач RATDMA.

Резервирования FATDMA не применяются за пределами 120 морских миль от резервирующей базовой станции. Все станции могут рассматривать эти интервалы как доступные.

3.3.4.3.2 Параметры FATDMA

ТАБЛИЦА 15

3.3.4.4 Самоорганизующийся TDMA – SOTDMA

3.3.4.4.1 Алгоритм SOTDMA

3.3.4.4.2 Параметры SOTDMA

ТАБЛИЦА 16

3.3.5 Автономная и непрерывная работа

РИСУНОК 10

3.3.5.1 Фаза инициализации

РИСУНОК 11

3.3.5.1.1 Прослушивать канал данных ОВЧ (VDL)

3.3.5.1.2 Вход в сеть после 1 минуты

3.3.5.2 Фаза входа в сеть

РИСУНОК 12

3.3.5.2.1 Выбрать номинальный начальный интервал (NSS)

3.3.5.2.2 Выбрать номинальный интервал передачи (NTS)

3.3.5.2.3 Ожидать NTS

3.3.5.2.4 В NTS

3.3.5.3 Фаза первого кадра

РИСУНОК 13

3.3.5.3.1 Нормальная работа после одного кадра

2. Установить смещение в ноль

3.3.5.3.3 Выбрать следующий NS и NTS

Номинальный интервал передачи следует выбрать, пользуясь алгоритмом SOTDMA, чтобы сделать выбор среди подходящих интервалов в SI. NTS следует, затем, обозначить как внутренне распределенный. Должно быть вычислено смещение для NTS и зарезервировано для следующего шага.

3.3.5.3.4 Добавить смещение к этой передаче

3.3.5.3.5 Передавать

3.3.5.3.6 Смещение равно нулю

3.3.5.3.7 Ожидать NTS

3.3.5.4 Фаза непрерывной работы

РИСУНОК 14

3.3.5.4.1 Ожидание NTS

3.3.5.4.2 Уменьшить срок занятости интервала

3.3.5.4.3 Срок занятости интервала равен нулю

(смещение интервала = NTS _новое – NTS _{текущее} + 2250).

Новому NTS должно быть присвоено значение срока занятости при помощи случайно выбранного значения между TMO_MIN и TMO_MAX включительно.

Если срок занятости интервала больше нуля, значение смещения интервала следует установить равным нулю.

3.3.5.4.4 Присвоить срок занятости и смещение к пакету

3.3.5.4.5 Передавать

3.3.5.5 Смена интервала между отчетами

Процедуру, описанную в этом разделе, следует использовать для изменений, действие которых будет продолжаться на протяжении, по меньшей мере, 2-х кадров. Для временных изменений, передачи ITDMA должны быть введены между передачами SOTDMA на время изменения.

3.3.5.5.1 Ожидать следующий интервал передачи

3.3.5.5.2 Сканировать следующий SI

Если в SI интервала найдено не было, интервал следует распределить. Должно быть вычислено смещение, измеряемое в интервалах, между текущим интервалом передачи и новым распределенным интервалом. Текущий интервал передачи должен быть преобразован в передачу ITDMA, которая должна содержать смещение с указателем хранения, установленным в значение ИСТИНА.

Текущий интервал, затем, следует использовать для передачи периодических сообщений, таких как отчет о местонахождении.

РИСУНОК 15

3.3.5.5.3 Ожидать следующий SI

При нахождении в следующем SI, станция должна начать поиск интервала передачи, распределенного в SI. Когда он найден, процесс следует повторить.

3.3.6 Работа в присвоенном режиме

При работе в присвоенном режиме, судовая подвижная станция Класса B с "SO" и станция воздушного судна SAR должны установить их указатели присвоенного режима на "станция, работающая в присвоенном режиме". Присвоенный режим должен затрагивать только передачу станцией отчетов о местонахождении, и больше никакие другие действия станции не должны быть затронуты. Подвижные станции, не относящиеся к Классу A, должны передавать отчеты о местонахождении, как предписываемые в Сообщении 16 или 23, и станция не должна менять свой интервал между отчетами для смены курса и скорости.

Судовые подвижные станции Класса A должны применять то же правило, если автономный режим не требует более короткого интервала между отчетами, чем интервал между отчетами, предписываемый в Сообщении 16 или 23. При работе в присвоенном режиме судовая подвижная станция Класса A для передачи отчетов о местонахождении вместо Сообщения 1 должна использовать Сообщение 2.

Если для автономного режима требуется более короткий интервал между отчетами, чем предписываемый в Сообщении 16 или 23, судовая подвижная станция Класса A должна использовать интервал между отчетами автономного режима. Если для временной смены интервала между отчетами автономного режима требуется более короткий интервал между отчетами, чем предписываемый в Сообщении 16 или 23, передачи ITDMA следует вставлять между присвоенными передачами на время смены. Если дано смещение интервала, оно должно быть относительным от принятой передачи присвоения. Присвоения действуют ограниченное время и будут повторно сделаны компетентными органами при необходимости. Последнее принятое присвоение должно продолжить или заменить предыдущее присвоение. Это также должно относиться к случаю, когда два присвоения делаются в одном и том же Сообщении 16 для одной и той же станции. Возможны два уровня присвоений.

3.3.6.1 Присвоение интервала между отчетами

3.3.6.2 Присвоение интервалов передачи

3.3.6.2.1 Вход в присвоенный режим

3.3.6.2.2 Работа в присвоенном режиме

3.3.6.2.3 Возврат в автономный и непрерывный режим

Станция должна начать возврат в автономный и непрерывный режим, как только она обнаружит присвоенный интервал с нулевым сроком занятости интервала. Этот интервал следует использовать для повторного входа в сеть. Станция должна случайным образом выбрать доступный интервал из подходящих интервалов в NI текущего интервала и сделать его NSS. Затем она должна заменить присвоенный интервал интервалом ITDMA и должна использовать его для передачи относительного смещения к новому NSS. С этого момента, процесс должен быть идентичен фазе входа в сеть (см. § 3.3.5.2).

3.3.7 Структура сообщения

РИСУНОК 16

Поля параметров, содержащие подполя (например, режима связи) описываются в отдельных таблицах с подполями, перечисленными сверху вниз, начиная со старшего значащего бита внутри каждого подполя.

Строки символов представлены слева направо, начинаясь со старшего значащего бита. Все неиспользованные символы должны быть представлены символом @ и должны быть размещены в конце строки.

Когда данные выводятся в канал данных ОВЧ, они должны быть сгруппированы в байты по 8 битов сверху вниз по таблице, относящейся к каждому сообщению, согласно ИСО/МЭК 3309: 1993. Каждый байт должен выводиться, начиная с младшего значащего бита. Во время процесса вывода, данные должны быть подвергнуты вставке битов (см. § 3.2.2) и кодированию NRZI (см. § 2.6).

Неиспользованные биты в последнем байте должны быть установлены равными нулю, для того чтобы сохранить границу байта.

Характерный пример таблицы сообщения:

ТАБЛИЦА 17

Логическое представление данных описано в § 3.3.7:

Порядок вывода в канал данных ОВЧ (вставка битов в этом примере не учитывается):

3.3.7.1 ID сообщения (MSG ID)

3.3.7.2 Структура сообщения SOTDMA

РИСУНОК 17

3.3.7.2.1 ID пользователя

3.3.7.2.2 Режим связи SOTDMA

– он содержит информацию, используемую в алгоритме распределения интервалов в концепции SOTDMA;

– он также показывает режим синхронизации.

Режим связи SOTDMA обладает структурой, показанной в таблице 18:

ТАБЛИЦА 18

Режима связи SOTDMA следует применять только к интервалу в канале, где происходит соответственная передача.

3.3.7.2.3 Подсообщения

3.3.7.3 Структура сообщения ITDMA

3.3.7.3.1 ID пользователя

3.3.7.3.2 Режим связи ITDMA

– он содержит информацию, используемую в алгоритме распределения интервалов в концепции ITDMA;

– он также показывает режим синхронизации.

Режим связи ITDMA обладает структурой такой, как показанная в таблице 20:

ТАБЛИЦА 20

3.3.7.4 Структура сообщений RATDMA

Сообщение с режимом связи может быть передано с использованием RATDMA в следующих ситуациях:

– При начальном входе в сеть (обращайтесь к § 3.3.4.1.1).

– При повторе сообщения.

3.3.7.5 Структура сообщения FATDMA

Сообщение с режимом связи может быть передано с использованием FATDMA, например при повторе. В этой ситуации, режим связи должен быть установлен согласно § 4.6.3 (см. также § 3.16 Приложения 8).